[發明專利]一種帶寬可重構的高效率分布式功率放大器

有效

• 申請號: 202110317557.8
• 申請日: 2021-03-24
• 公開（公告）號: CN113206644B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 楊濤;劉倬豪
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H03F1/42
• 分類號: H03F1/42;H03H11/28
• 代理公司: 成都拓荒者知識產權代理有限公司 51254
• 代理人: 鄒廣春

1.一種帶寬可重構的高效率分布式功率放大器，包括并聯設置在輸入傳輸線和輸出傳輸線之間的多個增益模塊，輸入傳輸線和輸出傳輸線上均串聯有多個阻抗元件，其特征在于：每個所述增益模塊插接設置在兩個阻抗元件之間，每個增益模塊包括晶體管，晶體管的柵極通過并聯的電容C和電阻R與輸入傳輸線連接，晶體管的漏極連接輸出傳輸線；至少一個阻抗元件被設置為可重構阻抗元件，至少一個所述電容C上并聯有一個可重構電容單元；包括五個所述增益模塊，從輸入端到輸出端依次為：第一級增益模塊、第二級增益模塊、第三級增益模塊、第四級增益模塊和第五級增益模塊；第一級增益模塊至第三級增益模塊之間的輸入傳輸線和輸出傳輸線均被設置為可重構的傳輸線，所述可重構的傳輸線由主級線圈、設置在主級線圈內的次級線圈以及加在次級線圈中的控制開關組成，主級線圈通過端口1、端口2和端口3依次連接第一級增益模塊、第二級增益模塊和第三級增益模塊，通過切換次級線圈中控制開關的狀態實現傳輸線阻抗的可重構。

2.根據權利要求1所述的帶寬可重構的高效率分布式功率放大器，其特征在于，所述輸出傳輸線上設置有多個獨立偏置，所述輸入傳輸線上共用一個偏置，以實現晶體管的獨立偏置控制。

3.根據權利要求1所述的帶寬可重構的高效率分布式功率放大器，其特征在于，所述可重構電容單元包括相互并聯的電容C1和C2，電容C2上串聯有第一開關管，通過切換所述第一開關管的狀態實現可重構電容單元等效容值的可重構。

4.根據權利要求3所述的帶寬可重構的高效率分布式功率放大器，其特征在于，當第一開關管導通時，第一開關管等效為電阻；第一開關管關斷時，第一開關管等效為電容，且所述電容的容值遠小于C2。

5.根據權利要求3所述的帶寬可重構的高效率分布式功率放大器，其特征在于，在輸入傳輸線的終端電阻上并聯有可調電阻單元，可調電阻單元包括互相并聯的電阻R1和R2,電阻R2上串聯有第二開關管，通過切換第二開關管的狀態實現可調電阻單元的等效阻值的可重構。

6.根據權利要求5所述的帶寬可重構的高效率分布式功率放大器，其特征在于，當第二開關管導通時，第二開關管等效為電阻；第二開關管關斷時，第二開關管等效為電容，且使得可調電阻單元的等效阻值為R1。

7.根據權利要求1所述的帶寬可重構的高效率分布式功率放大器，其特征在于，所述主級線圈和次級線圈均為變壓器線圈，主級線圈為對稱結構，端口1與端口2之間的線圈段和端口2與端口3之間的線圈段的等效長度相同。

8.根據權利要求1所述的帶寬可重構的高效率分布式功率放大器，其特征在于，第二級增益模塊與第三級增益模塊之間以及第三級增益模塊與第四級增益模塊之間的輸出傳輸線上分別串聯有一個隔直電容。

9.根據權利要求5所述的帶寬可重構的高效率分布式功率放大器，其特征在于，當所述控制開關和第二開關管處于關斷狀態，且第一開關管處于導通狀態時，放大器的工作頻段為2GHZ-10GHZ；當控制開關和第二開關管處于導通狀態，且第一開關管處于關斷狀態時，放大器的工作頻段為10GHZ-18GHZ。